淺談變水量與變風(fēng)量的中央空調(diào)節(jié)能控制策略

焦波

摘 要： 隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為了能夠營造良好的室內(nèi)環(huán)境，大部分建筑都開始采用中央空調(diào)對室內(nèi)的溫度濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是由于中央空調(diào)系統(tǒng)所需要消耗的能源巨大，不僅會造成建筑工程項目的成本增加，而且也不利于實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的要求。所以針對這樣的問題，必須保證對中央空調(diào)進(jìn)行節(jié)能控制。通過中央空調(diào)的變水量與變風(fēng)量進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)，促進(jìn)中央空調(diào)節(jié)能控制的效果，保證中央空調(diào)節(jié)能水平不斷提升，為節(jié)能環(huán)保的綠色建筑提供充分的保障。

關(guān)鍵詞： 變水量節(jié)能子系統(tǒng)；變風(fēng)量節(jié)能子系統(tǒng)；中央空調(diào)；節(jié)能控制策略

引言：伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的水平不斷提升，人類對于自然資源的侵占也越來越嚴(yán)重。長此以往，很容易造成社會的能源資源瀕臨枯竭。為了實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，保證人們的生活質(zhì)量明顯改善。必須要實現(xiàn)低碳環(huán)保、節(jié)能減排。通過對于中央空調(diào)進(jìn)行節(jié)能控制，可以減少建筑行業(yè)的能源消耗，對于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的作用。從目前來看，中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)包括兩種方案，一種是變風(fēng)量節(jié)能系統(tǒng)，另一種是變水量節(jié)能系統(tǒng)，這兩種節(jié)能控制系統(tǒng)都可以有效調(diào)度監(jiān)測中央空調(diào)的運行狀態(tài)。并且通過相關(guān)的軟件，能夠進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)分析。進(jìn)一步實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)保證中央空調(diào)，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果。

一、冷卻水冷凍水變水量節(jié)能子系統(tǒng)

（一）冷卻水和冷凍水系統(tǒng)存在的不足

大部分中央空調(diào)的冷卻水泵電機(jī)容量都根據(jù)最大負(fù)載量的情況和安全系數(shù)進(jìn)行確定，所以這樣的設(shè)計無法根據(jù)季節(jié)變化和晝夜氣溫變化進(jìn)行熱量更換，從而造成電機(jī)容量超出了實際負(fù)荷加大了電機(jī)能源的消耗。但是由于交流電機(jī)轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，只能夠通過改變節(jié)流閥的方式改變管道截面積來調(diào)節(jié)水流，這樣很容易造成水流產(chǎn)生較大的阻力，進(jìn)一步造成節(jié)流損耗，甚至?xí)鹬醒肟照{(diào)系統(tǒng)運行產(chǎn)生震動和噪音的問題[1]。冷凍水泵則是經(jīng)過制冷機(jī)降溫的冷凍水通過輸送管道，輸送到中央空調(diào)的各個出風(fēng)口風(fēng)機(jī)盤管組件，從而降低環(huán)境溫度。由于冷凍水的流量與冷凍水泵的轉(zhuǎn)速具有一定的關(guān)聯(lián)，如果冷凍水泵轉(zhuǎn)速越高，則冷凍水的流量速度也就越大，所以當(dāng)凍水流經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管組件的過程中，沒有充分的時間將所有的冷卻能量全部釋放完就被重新的運送回制冷機(jī)中。這樣的現(xiàn)象就很容易造成冷凍水泵電機(jī)的制冷效率明顯降低，造成不必要的電能損耗和水源損耗。

（二）冷卻水冷凍水系統(tǒng)的變水量節(jié)能控制改進(jìn)措施

由于冷卻水主要的作用就是為了凝氣降溫，保證制冷機(jī)的正常工作。所以只需要保證冷凝機(jī)正常工作，冷卻水流量越小則產(chǎn)生的無用功就越少，這樣也能夠起到良好的節(jié)能效果，變水量節(jié)能子系統(tǒng)可以根據(jù)制冷系統(tǒng)的實際負(fù)荷能力，針對水泵進(jìn)行有機(jī)調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)科學(xué)的管理中央空調(diào)水流量。所以如果能夠調(diào)節(jié)冷凍水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且通過實際的熱負(fù)荷大小，調(diào)節(jié)冷凍水流量，能夠保證冷凍水在風(fēng)機(jī)盤管組件中停留的時間符合熱量釋放的時間，這樣能夠極大的減少冷凍水泵電機(jī)的功耗。通過冷卻水冷凍水變量節(jié)能子系統(tǒng)，減少水能資源的消耗，成為目前中央空調(diào)節(jié)能控制方案中最重要的節(jié)能方式。冷卻水冷凍水變量節(jié)能子系統(tǒng)包括兩種控制方式，即自動控制和手動控制兩種。

手動控制系統(tǒng)能夠?qū)⒖照{(diào)的頻率變化直接在工控機(jī)上進(jìn)行設(shè)置，通過變頻器實現(xiàn)科學(xué)變頻的管理，保證在水泵供電的過程中進(jìn)行科學(xué)的調(diào)節(jié)水流量。而自動控制系統(tǒng)則首先利用溫度傳感器對冷卻水冷凍水的進(jìn)出溫度進(jìn)行實時測量，并且輸出20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號，通過工控機(jī)設(shè)置的信號采集裝置對標(biāo)準(zhǔn)電流信號進(jìn)行接收，保證變頻器能夠按照電流信號的頻率變化做出反應(yīng)。在頻率電壓發(fā)生改變的情況下，工控機(jī)則會按照頻率變化的指令采用經(jīng)濟(jì)的電源，替代原有的變頻器用電。最終實現(xiàn)中央空調(diào)節(jié)電的效果，同時還能夠保護(hù)水循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

二、變風(fēng)量節(jié)能子系統(tǒng)

（一）冷卻風(fēng)機(jī)存在的節(jié)能損耗問題

冷卻塔是整個冷凍機(jī)組最重要的熱交換設(shè)備，所以冷卻風(fēng)機(jī)主要就是針對冷卻塔進(jìn)行降溫的作用，由于冷卻塔設(shè)備容量，完全是根據(jù)夏季最大熱負(fù)載的條件進(jìn)行設(shè)定，但是在實際設(shè)備過程運行中，由于不同季節(jié)、不同氣候以及不同的工作負(fù)載都會造成冷卻風(fēng)機(jī)的熱銷負(fù)載發(fā)生改變，甚至處于低熱負(fù)載的情況下運行，這時很容易造成不必要的電能損耗[2]。

（二）風(fēng)機(jī)盤管組件的變風(fēng)量節(jié)能控制策略

變風(fēng)量節(jié)能子系統(tǒng)，能夠保證中央空調(diào)實時偵測房間內(nèi)冷負(fù)荷能力，并且自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。通過針對風(fēng)量的科學(xué)改變，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)機(jī)的節(jié)能降耗，同時還能可以保證室內(nèi)溫度穩(wěn)定均衡，通過風(fēng)機(jī)盤管，針對獨立房間進(jìn)行變風(fēng)量的控制。具有非常明顯的優(yōu)勢，例如利用風(fēng)機(jī)盤管變風(fēng)量，節(jié)能子系統(tǒng)可以保證中央空調(diào)的總系統(tǒng)溫度值與房間系統(tǒng)的溫度相互獨立，不會產(chǎn)生影響，所以能夠針對不同房間，營造出不同的環(huán)境溫度，其次。風(fēng)機(jī)盤管變量節(jié)能子系統(tǒng)，還可以適用于大型的商場和超市，起到節(jié)能減排的目的。

風(fēng)機(jī)盤管變風(fēng)量節(jié)能子系統(tǒng)主要采用遠(yuǎn)端溫度采集模塊和單總線溫度傳感器裝置，利用遠(yuǎn)程溫度采集模塊，針對各個房間的溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，并且通過單總線溫度傳感器，將采集到的溫度信息實時傳輸?shù)街醒肟照{(diào)系統(tǒng)這樣能夠保證中央空調(diào)系統(tǒng)對不同房間進(jìn)行不同的制冷平衡利用控制輸出模塊和小功率變頻模塊實現(xiàn)這風(fēng)量的輸出，并且針對各個空調(diào)房間的風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行獨立控制，從而實現(xiàn)針對不同空間的溫度設(shè)定，進(jìn)行不同的風(fēng)量調(diào)節(jié)，通常情況下，由于單總線傳感器信號，能夠由控制環(huán)節(jié)和測量環(huán)節(jié)進(jìn)行輸出，然后在轉(zhuǎn)換器的作用下與上位工控機(jī)信號保持通信。由于中央空調(diào)系統(tǒng)過于分散，所以如果只采用熱電阻，溫度計以及熱電偶等常規(guī)溫度測量，儀器反而會增加中央空調(diào)系統(tǒng)的運行成本，所以在這樣的情況下，必須要針對房間的溫度檢測單元進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建，通過分組的方式保證房間的控制系統(tǒng)變得簡化，并且利用單總線技術(shù)實時靈活的特點，可以減少電路外接的過程，只需要一根I/O數(shù)據(jù)線，就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)供電的效果，所以單總線技術(shù)也能夠在中央空調(diào)系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用。

目前階段中央空調(diào)溫度必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制，所以很容易造成能源資源的浪費，為了有效地提高中央空調(diào)地節(jié)能效果充分的發(fā)揮，場地設(shè)備節(jié)能的作用，可以通過降低空調(diào)壓縮機(jī)運行時間，降低空調(diào)除濕加濕的時間等方法，進(jìn)一步提升中央空調(diào)的節(jié)能減排的運行。首先要根據(jù)季節(jié)的變化，如果在冬季時，中央空調(diào)的空調(diào)可以適當(dāng)關(guān)閉空調(diào)機(jī)組的設(shè)備運行情況或者是運行天數(shù)，這樣能夠有效地節(jié)省電量在空調(diào)停機(jī)之后必須要針對區(qū)域內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行保養(yǎng)。在夏季階段，如果空調(diào)處于滿負(fù)荷的運行狀態(tài)，必須要加強對于冷凝器方面的清潔這樣能夠提高室外冷凝器的散熱效果[3]。由于空調(diào)的除濕和加濕功能，必須要需消耗大量的電能，所以為了有效地實現(xiàn)節(jié)能減排的要求，必須要針對空調(diào)的除濕時間和加濕時間進(jìn)行有效地管理，在冬季由于氣候比較干燥，所以可以將是中央空調(diào)的相對濕度設(shè)置為40%，盡可能的減少，空調(diào)的加濕時間避免因為室內(nèi)溫度過高，出現(xiàn)凝結(jié)水，給中央空調(diào)的設(shè)備造成破壞。

結(jié)論：通過針對中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的變風(fēng)量，節(jié)能子系統(tǒng)和變水量節(jié)能子系統(tǒng)進(jìn)行深入分析，能夠進(jìn)一步為中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)提供良好的改進(jìn)方案，為人們提供更加舒適的室內(nèi)溫度。

參考文獻(xiàn)

[1]朱小潔.淺談中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)在公用建筑節(jié)能中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2017（09）：109+111.

[2]贠濤，張會，楊濤.基于模糊控制的中央空調(diào)節(jié)能管理系統(tǒng)在醫(yī)院中的應(yīng)用[J].科技資訊，2017，15（26）：79+81.

[3]趙曉宇.淺談氟系統(tǒng)中央空調(diào)安裝調(diào)試的質(zhì)量控制及節(jié)能優(yōu)勢[J].低碳世界，2017（15）：176-178.